潔凈度的檢測與計算

1、潔凈度的等級
關(guān)于潔凈室潔凈度的分級，我國以前主要沿用美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)FS-209的分級方法，即每立方英尺空氣中不小于0.5um的微粒個數(shù)不大于某一個數(shù)值。
標(biāo)準(zhǔn)ISO 14644-1規(guī)定潔凈度等級的微粒大允許濃度按下式計算：

2、潔凈度檢測的采樣點數(shù)
（1）國家標(biāo)準(zhǔn)《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》和標(biāo)準(zhǔn)ISO 14644-1《空氣潔凈度分級》中規(guī)定：潔凈度檢測的少采樣點數(shù)按下式計算：

式中，N_m為少采樣點數(shù)
    A為潔凈室或潔凈區(qū)的面積，m²
（2）不同標(biāo)準(zhǔn)采樣點數(shù)的差異
GB 50073-2001和 ISO 14644-1的規(guī)定與GB 50591-2010的規(guī)定有明顯的的差別。例如：對于5級2000m²的潔凈室，GB 50591-2010可選的采樣點數(shù)是800個，ISO 14644-1的少采樣點數(shù)是45個，兩個標(biāo)準(zhǔn)相差18倍。前者平均2.5m²測一個點，后者平均44m²測一個點。
有的操作者擔(dān)心44m²測一個點，即平均間隔7m遠測一個點，是否能全面反映潔凈室的潔凈度。其實這種擔(dān)心不是多余的。如果個別高效過濾器漏氣，遠離漏氣點采樣檢測時潔凈度合格，靠近漏氣點采樣檢測時潔凈度就可能不合格。
事實是ISO 14644-1規(guī)定采樣點數(shù)是少采樣點數(shù)。少采樣點數(shù)不等于合理的采樣點數(shù)，確定合理的采樣點數(shù)還需要考慮下列因素：是幾個區(qū)間；區(qū)間形狀是否整齊；潔凈狀態(tài)是否均勻；過濾器是否檢漏。
考慮到上述情況，合理的采樣點數(shù)有可能遠大于少采樣點數(shù)。
如果有這樣一個前提：每個高效過濾器都經(jīng)過嚴(yán)格的檢漏，保證全部過濾器都沒有泄漏現(xiàn)象，而且設(shè)計合理。那么盡管檢測點很少，只要檢測結(jié)果合格，就能保證整個潔凈室潔凈度合格。
反之，如果高效過濾器沒有經(jīng)過嚴(yán)格的檢漏，過濾器有泄漏現(xiàn)象，即使設(shè)計合理，如果潔凈度的檢測點很少，雖然檢測結(jié)果合格，也不能保證整個潔凈室的潔凈度合格。
ISO 14644標(biāo)準(zhǔn)對于高效過濾器檢漏要求得多。如果過濾器都經(jīng)過嚴(yán)格檢漏，檢測點少是可行的。因此有兩種做法：一是對過濾器逐個嚴(yán)格檢漏，少量取點檢測室內(nèi)潔凈度；二是大量取點檢測潔凈度，如果某點達不到潔凈度要求，對近的過濾器進行檢漏。
這兩種方法可以根據(jù)檢測的難度、工作量等因素選取。第二種方法更可靠，而且較經(jīng)濟。
3、采樣量
標(biāo)準(zhǔn)ISO 14644-1對于采樣量有以下要求：
（1）采樣點單次少采樣量（V_m）按下式計算：

式中，V_m為每個采樣點單次少采樣量，L
    C_a，a為相關(guān)等級規(guī)定的所選大粒徑的等級限制，pc/m³
    20為假如粒子濃度處于空氣潔凈度等級限值，應(yīng)被儀器測得的少粒子數(shù)
（2）每個采樣點的采樣量不少于2L。
（3）采樣時間不少于1min。
（4）僅有一個采樣點時，該點的采樣次數(shù)不少于3次。
（5）采樣點單次少采樣量（V_m）計算實例：
1）ISO 4級
若以0.3um為準(zhǔn)，C_a，a=1020pc/m³

若以0.1um為準(zhǔn)，C_a，a=10000pc/m<sup>3

2）</sup>ISO 5級
若以0.3um為準(zhǔn)，C_a，a=10200pc/m³

若以0.5um為準(zhǔn)，C_a，a=3520pc/m<sup>3

（6）GB 50591-2010的規(guī)定是：小采樣量=3/級別濃度下限
兩個標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定有差別，但差別大不。
4、采樣條件
（1）對于單向流應(yīng)盡可能做到“等速采樣”。
（2）采樣管的入口應(yīng)對著氣流的主方向。
5、數(shù)據(jù)處理方法
（1）數(shù)據(jù)處理原則
1）當(dāng)采樣點多于9個時，將各采樣點微粒濃度的算術(shù)平均值作為潔凈室空氣中懸浮微粒的濃度。
2）當(dāng)采樣點多于1個但少于10個時，應(yīng)計算總平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和95%置信上限。
3）如果在每個采樣點測得的粒子濃度平均值的95%置信上限未超過所檢測潔凈室或潔凈區(qū)的濃度限值，則認為該潔凈室或潔凈區(qū)達到了規(guī)定的潔凈度級別。
4）如果檢測結(jié)果未能滿足規(guī)定的潔凈度級別，可增加均勻分布的新采樣點進行檢測，對包括新增采樣點數(shù)據(jù)在內(nèi)的數(shù)據(jù)重新計算的結(jié)果就是確定的結(jié)論。
5）如果95%置信上限的計算結(jié)果未達到規(guī)定的等級是由于檢測差錯或空氣中粒子濃度異常低而造成的單個限外值，則該值可以不計。</sup>
注：在統(tǒng)計分析中只考慮不均勻性的標(biāo)準(zhǔn)偏差，未考慮測量儀器的標(biāo)準(zhǔn)偏差，如校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)偏差。
（2）數(shù)據(jù)處理的計算
1）采樣點微粒濃度的平均值按下式計算：

式中，X_i，j為i采樣點，第j次測得的微粒濃度
    n為i采樣點上的測定次數(shù)。
2）微粒濃度的總平均值按下式計算：

式中，m為采樣點的個數(shù)
3）采樣點濃度不均勻性的標(biāo)準(zhǔn)偏差S按下式計算：

4）置信度95%的微粒濃度總平均值的上限按下式計算：

注：對于正態(tài)分布，置信度為95%的擴展因子近似為2。